工厂供配电系统设计 第3页

工厂供配电系统设计 第3页

2.4方案初定及经济技术指标的分析

目前机械厂东北方向6KM处有一地区降压变电所,用一台110/35/10KV1*25MV.A的变压器作为工厂主电源,允许用35KV10KV的一种电压,以一回架空线向工厂供电。

根据本厂所能取得的电源及本厂用电的实际情况,并适当考虑到工厂生产的发展,按照安全可靠,技术先进,经济合理的要求,综合上述资料进行考虑分析两方案如下:

方案一:采用35kv电压供电的特点

1、供电电压较高,线路的功率损耗较小,年运行费用较低;

2、电压损失小,调压问题容易解决;

3、cosφ的要求较低,可以减少高功率因数补偿设备的投资;

4、需要建设总降压变电所,工厂供电设备便于集中控制管理,易于实现自动化,但要多占一定的土地面积;

5、根据运行统计数据,35kv架空线路的故障率比10kv架空线路的故障率低一半,因而供电可靠性高;

6、有利于工厂进一步扩展。

方案二:采用10kv电压供电的特点

1、不需投资建设工厂总降压变电所,并少占土地面积;

2、工厂内不装设主高压器,可简化接线,便于运行操作;

3、减轻维护工作量,减少管理人员;

4、供电电压较35kv低,会增加线路的功率损耗和电能损耗,线路的电压损失也会增大;

5、要求的cosφ值高,要增加补偿设备的投资;

6、线路的故障率比35kv的高,即供电可靠性不如35kv.

方案一:正常运行时以35kv单回路架空线路供电,由邻厂10kv电缆线路作为备用电源。根据设计基础资料全厂计算负荷情况,S30=4485kv·A,且只有少数的负荷为二级负荷,大多数为三级负荷,故拟厂内总降压变电所装设一台容量为5000kv·A的变压器,型号为SJL1-5000/35型,电压为35/10kv,查产品样本,其有关技术参数为:△P0=6.9kw, Pk=45kw,Uk%=7,I0%=1.1

变压器的功率损耗:

有功功率损耗 △PT≈△P0+Pk(S30/SN)2=6.9+45*(4485/5000)2=43.1kw

无功功率损耗△QT≈△Q0+QN(S30/SN)2=SN[I0%/100+UK%/100*(S30/SN)2]

=5000*[1.1/100+7/100*(4485/5000)2]=336.6kvar

35kv线路功率等于全厂计算负荷与变压器功率损耗之和.

P’30=P30+PT=4087+43.1=4130.1kw

Q’30=Q30+QT=1659+336.6=1995.6kvar

S’30= P’30 + Q’30 =4130.1+1995.6=6125.7kvar

cosφ’= P’30/ Q’30 =4130.1/6125.7=0.67

I’30= S’30/ UN=6125.7/ *35=101.05A

考虑到本厂负荷的增长是逐渐的,为了节约有色金属消耗量,按允许发热条件选择导线截面,而未采用经济电流密度选择导线截面.查有关手册或产品样本,选择钢芯铝铰线LGJ-70,其允许电流为275A> I’30=101.05A满足要求.该导线单位长度电阻R0=0.46Ω/km,单位长度电抗X0=0.365Ω/km.

35kv线路电压损失为(线路长度l=6km:

    U=(P30lR0+Q30LX0)/UN=(4087*6*0.46+1659*6*0.365)/35=426.1V

    UAC%=(P30lR0+Q30LX0)/10UN2=426.1/352=0.34%5%  符合要求。

查相关设计手册,经过计算,35 kv供电的投资费用Z1见表2,年运行费用F1见表3

2   35kv的投资费用Z1

项目

说明

单价

数量

费用/万元

线路综合投资

LGJ-70

1.73万元/km

6km

10.4

变压器综合投资

SJL-5000/35

12万元

1

12

35kv断路器

Sw2-35/1000

3.4万元

1

3.4

避雷器及互感器

FZ-35JDJJ-35

1.6万元

1

1.6

附加投资

3 I’302R0l+PT=3*101.052*0.85*6+43.1

0.15万元/km

130.7km

19.6

合计

 

 

 

47.3

3 35kv供电的年运行费用F1

项目

说明

费用/万元

线路折旧费

按线路投资的5%,8.4*5%

0.42

气设备折旧费

按设备投资的8%,(12+3.4+1.6)*8%

1.36

线路电能损耗费

FT=3 I’302R0Lτβ*10-3=3*101.052*0.85*6*2300*0.055*10-3

1.1

变压器电能损耗费

FT=[P0*8760+PK(S30/SN)2τ]β=[6.9*8760+45*

(4485/5000)2*2300*0.055

0.8

基本电价费

每年有效生产时间为10个月,5000*10*4

20

合计

 

24.6

方案二:采用10KV电压供电,厂内不设总降压变电所,即不装设变压器,所以无变压器损耗问题.此时,10KV架空线路计算电流

 I30=S30/ UN=4485/ *10=258.95A

  cosφ=P30/S30=4087/4485=0.911<0.95  不符合要求.

为使两个方案比较在同一基础上进行,也按允许发热条件选择导线截面.选择LGJ-70钢芯铝绞线,其允许载流量为275A,R0=0.46Ω/km,X0=0.365Ω/km.   

10kv线路电压损失为(线路长度l=6km:

    U=(P30lR0+Q30LX0)/UN=(4087*6*0.46+1659*6*0.365)/10=1491.3V

UAC%=(P30lR0+Q30LX0)/10UN2 =1491.3/102=14.9%>5%   不符合要求。

10 kv供电的投资费用Z2见表4,年运行费用F2见表5

4 10kv供电的投资费用Z2

项目

说明

单价

数量

费用/万元

线路综合投资

LGJ-70

1.73万元/km

6km

10.4

附加

3I302R0l=3*258.952*0.46*6*10-3

0.1万元/km

555.22km

55.52

合计

 

 

 

65.92

5 10kv供电的年运行费用F2

项目

说明

费用/万元

线路拆旧费

以线路投资的5%计,10.4*5%

0.52

线路电能损耗费

F1=3I302R0l=3*258.952*0.46*6*10-3

47.25

合计

 

47.77

在上述各表中,变压器全年空载工作时间为8760h;最大负荷利用小时Tmax=4000h;最大负荷损耗小时τ可由Tmax=4500和cosφ=0.9查有关手册中τ-Tmax关系曲线,得出 τ=2300h;β为电度电价[35kv时,β=0.055元/kw·h;10kv时,β=0.083元/kw·h].

由上述分析计算可知,方案一较方案二的投资费用及年运行费用均少.而且方案二以10kv电压供电,电压损失达到了极为严重的程度,无法满足二级负荷长期正常运行的要求.因此,选用方案一,即采用35 kv电压供电,建立厂内总降压变电所,不论从经济上还是从技术上来看,都是合理的。

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 下一页

Copyright © 2007-2012 www.chuibin.com 六维论文网 版权所有